La adaptación cromática es la capacidad del sistema visual humano para ajustarse a los cambios de iluminación con el fin de preservar la apariencia de los colores de los objetos. Es responsable de la apariencia estable de los colores de los objetos a pesar de la amplia variación de luz que puede reflejarse de un objeto y ser observada por nuestros ojos. Una función de transformación de adaptación cromática ( CAT ) emula este importante aspecto de la percepción del color en los modelos de apariencia del color .
Un objeto puede verse en varias condiciones. Por ejemplo, puede estar iluminado por la luz del sol, la luz de un fuego o una luz eléctrica intensa. En todas estas situaciones, la visión humana percibe que el objeto tiene el mismo color: una manzana roja siempre aparece roja, ya sea vista de noche o de día. Por otro lado, una cámara sin ajuste de luz puede registrar que la manzana tiene un color diferente. Esta característica del sistema visual se llama adaptación cromática o constancia del color ; cuando la corrección se produce en una cámara, se denomina balance de blancos .
Aunque el sistema visual humano generalmente mantiene el color percibido constante bajo una iluminación diferente, hay situaciones en las que el brillo relativo de dos estímulos diferentes aparecerá invertido a diferentes niveles de iluminancia . Por ejemplo, los pétalos de flores de color amarillo brillante aparecerán oscuros en comparación con las hojas verdes con poca luz, mientras que durante el día ocurre lo contrario. Esto se conoce como efecto Purkinje y surge porque la sensibilidad máxima del ojo humano se desplaza hacia el extremo azul del espectro a niveles de luz más bajos.
Von Kries transforma
El método de adaptación cromática de von Kries es una técnica que a veces se utiliza en el procesamiento de imágenes de la cámara. El método consiste en aplicar una ganancia a cada una de las respuestas de sensibilidad espectral de las células del cono humano para mantener constante la apariencia adaptada del blanco de referencia. La aplicación de la idea de Johannes von Kries de ganancias adaptativas en los tres tipos de células cónicas se aplicó por primera vez explícitamente al problema de la constancia del color por Herbert E. Ives , [1] [2] y el método a veces se denomina Ives. transform [3] o la adaptación de von Kries-Ives. [4]
La regla del coeficiente de von Kries se basa en el supuesto de que la constancia del color se logra adaptando individualmente las ganancias de las tres respuestas de los conos, dependiendo las ganancias del contexto sensorial, es decir, la historia del color y el entorno. Por lo tanto, las respuestas del conode dos espectros radiantes se puede combinar mediante la elección adecuada de matrices de adaptación diagonal D 1 y D 2 : [5]
dónde es la matriz de sensibilidad del cono yes el espectro del estímulo condicionante. Esto conduce a la transformada de von Kries para la adaptación cromática en el espacio de color LMS (respuestas del espacio de respuesta de cono de longitud de onda larga, media y corta):
Esta matriz diagonal D mapea las respuestas de los conos, o colores, en un estado de adaptación a los colores correspondientes en otro; cuando se supone que el estado de adaptación está determinado por el iluminante, esta matriz es útil como transformada de adaptación del iluminante. Los elementos de la matriz diagonal D son las proporciones de las respuestas del cono (largo, medio, corto) para el punto blanco del iluminante .
La transformación de von Kries más completa, para los colores representados en el espacio de color XYZ o RGB , incluye transformaciones matriciales dentro y fuera del espacio LMS , con la transformada diagonal D en el medio. [6]
Modelos de apariencia de color CIE
La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha publicado un conjunto de modelos de apariencia de color , la mayoría de los cuales incluyen una función de adaptación de color. CIE L * a * b * (CIELAB) realiza una transformación de tipo von Kries "simple" en el espacio de color XYZ, [7] mientras que CIELUV utiliza una adaptación de punto blanco de tipo Judd (traslacional) . [8] dos revisiones de los modelos más completos apariencia de color, CIECAM97s y CIECAM02 , cada uno incluido una función de CAT, CMCCAT97 y CAT02 respectivamente. [7] El predecesor de CAT02 [9] es una versión simplificada de CMCCAT97 conocida como CMCCAT2000. [10]
Referencias
- ^ Ives HE (1912). "La relación entre el color del iluminante y el color del objeto iluminado". Trans. Illuminat. Ing. Soc . 7 : 62–72. (Reimpreso en: Brill, Michael H. (1995). "La relación entre el color del iluminante y el color del objeto iluminado". Investigación y aplicación del color . 20 : 70–5. doi : 10.1002 / col.5080200112 .)
- ^ Hannah E. Smithson y Qasim Zaidi (2004). "Constancia del color en contexto: Roles para la adaptación local y niveles de referencia" . Revista de visión . 4 (9): 693–710. doi : 10.1167 / 4.9.3 . PMID 15493964 .
- ^ Hannah E. Smithson (2005). "Revisión. Componentes sensoriales, computacionales y cognitivos de la constancia del color humano" . Transacciones filosóficas de la Royal Society . 360 (1458): 1329–46. doi : 10.1098 / rstb.2005.1633 . PMC 1609194 . PMID 16147525 .
- ^ Karl R. Gegenfurtner, LT Sharpe (1999). Visión del color: de los genes a la percepción . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 0-521-00439-X.
- ^ Gaurav Sharma (2003). Manual de imágenes digitales en color . Prensa CRC .
- ^ Erik Reinhard (2006). Imágenes de alto rango dinámico: adquisición, visualización e iluminación basada en imágenes . Morgan Kaufmann. ISBN 0-12-585263-0.
- ^ a b Luo, Ming Ronnier (2015). "Adaptación cromática CIE; Comparación de von Kries, CIELAB, CMCCAT97 y CAT02". Enciclopedia de ciencia y tecnología del color . Springer Berlin Heidelberg: 1–8. doi : 10.1007 / 978-3-642-27851-8_321-1 . ISBN 978-3-642-27851-8.
- ^ Judd, Deane B. (enero de 1940). "Matiz, saturación y luminosidad de los colores superficiales con iluminación cromática". JOSA . 30 (1): 2–32. doi : 10.1364 / JOSA.30.000002 .
- ^ editora, Christine Fernandez-Maloigne (2013). Procesamiento y análisis avanzados de imágenes en color (PDF) . Nueva York, NY: Springer. pag. 33. ISBN 9781441961891.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Li, Changjun; Luo, M. Ronnier; Rigg, Bryan; Hunt, Robert WG (febrero de 2002). "Transformada de adaptación cromática CMC 2000: CMCCAT2000". Investigación y aplicación del color . 27 (1): 49–58. doi : 10.1002 / col.10005 .
Otras lecturas
- CIE TC 1-52 (2004). Una revisión de las transformaciones de adaptación cromática . 160: 2004. CIE. ISBN 978-3-901906-30-5.
enlaces externos
- Algoritmos de equilibrio de color
- Evaluación de adaptación cromática